Resumen

Está surgiendo un interés científico por el uso de fertilizantes de nanopartículas para mejorar la producción de cultivos agrícolas y bioenergéticos con el fin de satisfacer la creciente demanda mundial de alimentos y energía. El objetivo del diseño de los fertilizantes de nanopartículas es suministrar eficazmente los nutrientes necesarios para las plantas sin añadir grandes cantidades de fertilizantes al medio ambiente. Sin embargo, hasta ahora la mayoría de los informes sobre fertilizantes de nanopartículas se referían a la adición de nanopartículas al sistema hidropónico o al suelo. En este estudio, presentamos una nueva estrategia modificada de remojo previo de semillas que utiliza una gota de dispersión de nanopartículas de hematites enriquecidas con Fe para mejorar el crecimiento y la producción de las plantas en cuatro especies diferentes de leguminosas: garbanzo, judía verde, judía negra y judía roja. La gota de fertilizante de nanopartículas de hematites promovió un aumento del 230-830% en el crecimiento de las plantas, siendo la gramínea verde la que mostró el mayor incremento, según nuestros estudios de crecimiento prolongados y estadísticamente fiables. En general, con el tratamiento con nanopartículas observamos un aumento de la supervivencia de las plantas, un incremento del doble de la producción de frutos por planta, una producción de frutos casi dos veces más rápida y plantas sanas de segunda generación; sin embargo, hubo ligeras variaciones específicas de cada especie. Para evaluar la internalización y el transporte de las nanopartículas fertilizantes dentro de las plantas, utilizamos un novedoso enfoque multimodal de caracterización de materiales que combinaba tres técnicas: imágenes hiperespectrales, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y espectroscopia de emisión óptica por plasma acoplado inductivamente (ICP-OES). Nuestros resultados indicaron que las nanopartículas de hematites se transportaron a través de las raíces y los tallos y se localizaron en las hojas tras 10 días de crecimiento en macetas con tierra. Por tanto, el método modificado de remojo previo de semillas con una gota de nanopartículas de hematites resultará muy atractivo para mejorar el crecimiento y la salud de las plantas, al tiempo que minimiza el impacto ambiental.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Bioingeniería Nanocompuestos Nanotubos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Bioengineering Nanocomposites Nanotubes
• Palabras claves:fertilizantes de nanopartículas, crecimiento vegetal, plantas, gramo verde, gota de fertilizante de nanopartículas de hematites, novedoso enfoque de caracterización multimodal de materiales, producción de cultivos bioenergéticos, diferentes especies de leguminosas, producción más rápida de frutos, dispersión de nanopartículas de hematites
• Keywords:nanoparticle fertilizers, plant growth, plants, green gram, hematite nanoparticle fertilizer drop, novel multimodal material characterization approach, bioenergy crop production, different legume species, faster fruit production, hematite nanoparticle dispersion